2023. 8. 15. 08:14ㆍ카테고리 없음
1. 수성의 정의
수성(水星, 라틴어: Mercurius)은 태양에서 평균 5,800만 km 떨어져 태양계의 행성 중 가장 가까운 궤도를 도는 행성입니다. 반지름은 2,440km, 둘레 43,924km로 가장 작은 내행성이기도 합니다. 공전 주기는 88일, 자전 주기는 58일이며, 밀도는 5.427g/cm3입니다. 핵은 수성 전체 반지름 70 % 이상을 차지하고 철을 주성분으로 할 것으로 추정됩니다. 규산염으로 구성된 맨틀이 그 바깥을 차지합니다. 표면은 달과 비슷하게 충돌구가 많으며, 행성이 식으면서 수축할 때 형성된 거대한 절벽이 존재합니다. 나트륨, 칼륨 등으로 구성된 대기가 있지만, 기압은 지구의 1조 분의 1로 매우 희박합니다. 또한, 약한 자기장도 존재하는 것으로 확인되었습니다. 행성 중 태양에 가장 가깝기 때문에 강력한 중력의 영향을 많이 받아 매년 조금씩 궤도가 움직입니다.
2. 탄생
태양이 생겨나고 남은 가스 구름 및 먼지로 이루어진 원반 모양의 ;태양 성운;에서 여러 행성이 생성되었다고 여겨집니다. 현재 인정받는 행성 생성 이론은 강착(降着) 이론입니다. 이 이론에 따르면 행성들은 중심부의 원시별 주위를 도는 먼지 알갱이들이 뭉치면서 생겨났습니다. 이 알갱이들은 직접 서로 충돌하면서 지름이 1~10킬로미터에 이르는 천체, 곧 미행성으로 자라났습니다. 이 미행성은 작은 천체를 빨아들이면서 수백만 년에 걸쳐 매년 15센티미터 정도씩 지름이 커졌습니다.
태양과 가까운 지역(4AU 이내)은 온도가 높아서 물이나 메테인과 같은 휘발성 분자들이 압축될 수 없었기 때문에, 여기서 생겨난 미행성들은 금속류(철, 니켈, 알루미늄) 및 규산염 암석 등과 같이 녹는점이 높은 물질로만 이루어지게 되었습니다. 이런 암석 천체는 종국적으로 수성과 함께 금성, 지구, 화성과 같은 지구형 행성이 되었습니다. 지구형 행성을 이루는 물질은 우주에서 매우 희귀한 존재이기 때문에(성운 질량 0.6퍼센트에 불과하다.), 지구형 행성은 크게 자라날 수가 없었습니다. 아기 암석 행성은 현 지구 질량 약 10퍼센트 수준까지 자랐고, 태양 생성 후 약 10만 년 동안 물질을 끌어모으는 것을 멈췄다. 이후 이들은 충돌하고 뭉쳐지는 과정을 다시 시작했는데, 이 충돌 과정은 약 1억 년 동안 지속되었다. 이들 원시 행성은 서로 중력으로 영향을 미쳤을 것으로 보이며, 각자의 공전 궤도를 끌어당기면서 서로 충돌했고, 지금의 크기로 자라나게 되었습니다. 이 충돌 과정 중 수성을 강타한 충돌은 수성의 외포층을 날려 보냈습니다.
지금으로부터 40억 년 전(태양계가 생겨나고 5~6억 년 뒤) 후기 대폭격이 있었는데 수성 표면에 있는 많은 충돌구(운석 구덩이, 크레이터)는 이때 생겼습니다.수성은 지구형 행성 중 하나로, 표면은 암석으로 이루어져 있습니다. 수성은 태양계 행성들 중 가장 반지름이 작은 행성으로, 구체적인 크기는 2439.7 km입니다. 특히, 태양계 내 위성 중, 가니메데나 타이탄은 수성보다 반지름이 큽니다(그러나 수성은 이들보다는 더 무겁습니다).
수성은 질량의 70 %는 금속, 나머지 30 %는 규산염 물질로 이루어져 있습니다. 수성의 밀도는 지구의 5.515 g/cm³다음으로 큰 5.427 g/cm3;입니다. 그러나 지구는 자체 중력의 영향으로 내부 물질이 더 조밀하게 뭉쳐 있기 때문에, 압축되지 않은 조건에서 비교할 경우 수성의 밀도는 5.3 g/cmup3;으로 지구의 4.4 g/cm3; 보다 큽니다. 이를 통해 실질적으로 수성이 태양계 행성들 중 가장 밀도가 큰 천체임을 알 수 있습니다.
2. 미래
태양계는 궁극적으로는 다가오는 수십억 년 동안 어떤 행성도 태양계에서 이탈할 가능성이 없고, 서로 충돌할 가능성이 없다는 점에서, 사실상 안전한 상태입니다. 그러나 장기적으로 볼 때 행성의 궤도가 변화 가능성이 있다는 점에서, ‘혼돈 상태’입니다 태양계의 모든 천체는 제각기 다양한 리아프노프 시간(예측 가능한 행성의 궤도 시간, 2백만 년~2억 3천만 년)을 지닌다. 태양계 행성들의 궤도는 시간이 지날수록 혼돈 상태에 가까워집니다. 이는 어떤 행성의 궤도가 종국적으로 어떻게 될지는 아무리 정확한 예측 기구를 이용해도 추측할 수 없다는 의미입니다.
예를 들면 겨울과 여름이 오는 시기를 정확히 계산할 수 없는 것과 같은 이치입니다. 일부 천체는 궤도에 갑작스러운 변화가 올 가능성도 있습니다. 이러한 혼돈은 이심률의 변화를 통해 가장 강하게 드러납니다. 일부 행성의 궤도는 더욱 크게 찌그러지거나, 또는 원형에 가깝게 변할 수도 있습니다.
수성의 궤도 변화는 내행성의 궤도를 혼돈 상태에 빠지게 하며, 태양계에서 튕겨 나가게 하거나 태양, 또는 지구와 같은 이웃 행성들과 충돌하게 될 수 있습니다. 수성과 금성이 충돌할 경우, 금성에 수성의 질량을 더한 새로운 행성이 태어날 것입니다. 태양은 약 109억 년 동안 주계열성 상태를 유지할 수 있습니다.